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一种高效的联邦学习隐私保护方案

西安电子科技大学学报 2023年第5期50卷 178-187页

作者：宋成程道晨彭维平河南理工大学计算机科学与技术学院河南焦作454003

联邦学习允许客户端在只共享梯度的情况下联合训练模型,而不是直接将训练数据提供给服务器。尽管联邦学习避免将数据直接暴露给第三方,对于数据起着一定保护作用,但研究表明,联邦学习场景下传输的梯度依然会导致隐私信息泄露。然而在训... 详细信息

联邦学习允许客户端在只共享梯度的情况下联合训练模型,而不是直接将训练数据提供给服务器。尽管联邦学习避免将数据直接暴露给第三方,对于数据起着一定保护作用,但研究表明,联邦学习场景下传输的梯度依然会导致隐私信息泄露。然而在训练过程中采用加密方案带来的计算和通信开销又会影响训练效率,并且难以适用于资源受限的环境。针对当前联邦学习中隐私保护方案存在的安全与效率等问题,结合同态加密和压缩技术,提出一种安全高效的联邦学习隐私保护方案。通过优化同态加密算法,确保方案安全性的基础上,减少运算次数,提高运算效率;同时设计一种梯度过滤压缩算法,过滤掉与全局模型收敛趋势不相关的本地更新,并采用计算可忽略的压缩操作符量化更新参数,以在保证模型准确率的基础上提高通信效率。安全性分析表明,方案满足不可区分性,数据隐私性和模型安全性等安全特性。实验结果显示,方案不仅有较高模型准确率,而且在通信开销与计算开销方面较现有方案也有明显优势。

关键词：联邦学习隐私保护技术同态加密自然压缩

“家校社”有机融合落实立德树人根本任务的实践探索

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课堂内外（初中教研） 2022年第4期 144-145页

作者：彭维平靖远县刘川镇张滩小学甘肃白银730600

要将立德树人落实在社会的方方面面,就要明确立德树人的首要任务,就要清楚地知道落实的对象和落实的途径,如此才能建立一个完整的机制来更好地实施立德树人的任务。立德树人的关键词在于“德”字,要用“德”来确立人的发展方向,帮助人... 详细信息

要将立德树人落实在社会的方方面面,就要明确立德树人的首要任务,就要清楚地知道落实的对象和落实的途径,如此才能建立一个完整的机制来更好地实施立德树人的任务。立德树人的关键词在于“德”字,要用“德”来确立人的发展方向,帮助人在发展道路上走得更远。落实立德树人根本任务,必须从实践出发,联合家庭、学校、社会三个方面的力量,有机融合“家校社”来形成完整的立德树人的发展机制。首先要关注家庭在实施以德树人方针中的基础作用,其次要联合学校的综合教育机制,组织整合学校的各个部门来完善立德树人方针的实施,最后要建立“家校社”一体化机制,为立德树人在社会中的全面实施提供保障。

关键词：立德树人家校社形成机制

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面向高移动性车联网场景的预测卸载决策算法

北京邮电大学学报 2023年第2期46卷 43-49页

作者：彭维平王戈宋成阎俊豪河南理工大学计算机科学与技术学院焦作454000

针对车联网场景下高移动性车辆在不同边缘服务器之间频繁切换导致任务卸载失败率高的问题,提出了一种新的预测卸载决策算法。首先,构建了本地、边缘服务器和云服务器的计算模型,并基于计算任务量大小、最大容忍时延、服务器资源等约束条... 详细信息

针对车联网场景下高移动性车辆在不同边缘服务器之间频繁切换导致任务卸载失败率高的问题,提出了一种新的预测卸载决策算法。首先,构建了本地、边缘服务器和云服务器的计算模型,并基于计算任务量大小、最大容忍时延、服务器资源等约束条件,预测任务的卸载方式;其次,针对边缘服务器的卸载方式,利用长短期记忆网络构建车辆位置预测模型,生成可用于卸载的边缘服务器集合;最后,采用改进的蚁群算法在多个边缘服务器之间实现最优的任务分配。仿真实验结果表明,所提算法可提高任务的完成率和资源利用率。

关键词：车联网边缘计算卸载位置预测长短期记忆网络蚁群算法

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面向车联网实时应用场景的任务卸载决策算法

北京邮电大学学报 2018年第4期41卷 44-50页

作者：彭维平苏哲宋成贾宗璞河南理工大学计算机科学与技术学院

为了解决当前车联网中节点处理任务的时效性问题,基于最优节点选取及任务卸载理论,提出了一种新的任务卸载决策方案.该方案对车联网场景下的任务卸载进行建模,构造出具有指向性的节点分布模型,利用最优节点选取算法对该模型进行节点预选... 详细信息

为了解决当前车联网中节点处理任务的时效性问题,基于最优节点选取及任务卸载理论,提出了一种新的任务卸载决策方案.该方案对车联网场景下的任务卸载进行建模,构造出具有指向性的节点分布模型,利用最优节点选取算法对该模型进行节点预选取,通过一次或二次任务卸载预判机制,实现节点对任务的卸载决策.与传统的任务卸载决策相比,所提方案在任务卸载全过程中耗时更少,实时性更高.仿真结果验证了所提方法的有效性.

关键词：车联网预选取二次任务卸载卸载决策

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基于安全多方计算的车载网隐私保护机制

北京邮电大学学报 2017年第3期40卷 67-71页

作者：宋成张明月彭维平贾宗璞刘志中河南理工大学计算机科学与技术学院河南焦作454000

为了解决当前车载网隐私保护机制的安全性和效率问题,基于安全多方计算理论和匿名认证协议,提出了一种新的车载网节点隐私保护方案.该方案利用线性方程组的求解理论,采用安全高效的茫然传输机制,避开了传统的计算复杂的公钥密码算法.对... 详细信息

为了解决当前车载网隐私保护机制的安全性和效率问题,基于安全多方计算理论和匿名认证协议,提出了一种新的车载网节点隐私保护方案.该方案利用线性方程组的求解理论,采用安全高效的茫然传输机制,避开了传统的计算复杂的公钥密码算法.对方案的安全性和效率分析的结果表明,新方案不仅能够解决车载网中发送者隐私、接收者隐私、匿名性、共谋攻击、重放攻击等多种安全问题,而且认证效率也得到了有效提高,在计算性能受限的物联网环境中,具有理论和应用价值.

关键词：安全多方计算车载自组织网络隐私保护匿名认证

基于多碱基组合映射编码和DNA计算的一次一密算法

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计算机应用研究 2019年第7期36卷 2190-2194页

作者：彭维平程丹华宋成河南理工大学计算机科学与技术学院

为增强密码方案安全性,利用多碱基组合映射编码,采用模拟DNA生物操作的方式,提出了一种一次一密加/解密方案。方案主要采用分段加密的机制,利用多碱基组合映射编码规则编码明文信息,通过logistic逻辑映射系统生成随机数构造一次一密密钥... 详细信息

为增强密码方案安全性,利用多碱基组合映射编码,采用模拟DNA生物操作的方式,提出了一种一次一密加/解密方案。方案主要采用分段加密的机制,利用多碱基组合映射编码规则编码明文信息,通过logistic逻辑映射系统生成随机数构造一次一密密钥本,为每一个明文段选择不同的密钥。加/解密算法运用DNA碱基运算规则,并将部分参数和最终密文经过处理后通过安全信道传送给解密方。对图像仿真和安全性的分析表明,密钥本的制作基于混沌映射和多碱基DNA编码规则两层操作,密钥空间足够大,并且攻击者在密文图像中得不到任何有用的统计数据。另外,随着需要加密的明文数据量增加,攻击者完全破解所需计算的密钥空间量呈指数级增长,增强了算法安全性。

关键词： DNA密码 logistic映射多碱基组合映射一次一密密钥本图像加密

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基于IPSec的NAT-PT过渡机制研究

基于IPSec的NAT-PT过渡机制研究

作者：彭维平河南理工大学

学位级别：硕士

理论和实践都证明,在根本上,IPv4网络世界向IPv6网络世界进化具有不可逆转性,但IPv4网络世界向IPv6网络世界演化不可能是一夜之间就可以完成的,将是一个长期的、渐进的过程,因此必须开发出IPv4/IPv6互通技术以保证IPv4能够平稳过渡到IPv... 详细信息

理论和实践都证明,在根本上,IPv4网络世界向IPv6网络世界进化具有不可逆转性,但IPv4网络世界向IPv6网络世界演化不可能是一夜之间就可以完成的,将是一个长期的、渐进的过程,因此必须开发出IPv4/IPv6互通技术以保证IPv4能够平稳过渡到IPv6。NAT-PT作为一种协议翻译器技术将在IPv4/IPv6过渡中扮演一个重要的角色。IPSec是在IP包级为IP业务提供保护的安全协议标准,其基本目的是把密码学的安全机制引入IP协议,使用现代密码学方法支持保密和认证服务,使用户有选择的使用,并得到所期望的安全服务。本文对这两个领域作了较为细致的研究,并有机地将两者结合起来。如何建立一种好的基于NAT-PT的双向互通方案并且能够较好的兼容IPSec是本文的研究重点和所要解决的主要问题。具体来说,本文首先介绍了NAT-PT过渡技术和IPSec安全协议的相关知识,分析了NAT-PT技术自身存在的不足,分析了NAT-PT技术和IPSec安全协议间的不兼容性;其次,提出对IKE协商的改进方案,为以后各项方案提供基础条件;然后,提出通过一个全球唯一的注册的IPv4地址建立大量IPv4节点到Ipv6节点或IPv6节点到IPv4节点的会话的方案,实现IPv6节点与IPv4节点双向互通,并详细说明地址转换过程;再次,提出了在NAT-PT过渡环境下IPv6节点与IPv4节点兼容ESP加密认证和AN认证的方案,并说明生成ESP加密包、检验ESP加密包和生成AH认证包、检验AH认证包的过程;最后,提出多个NAT-PT网络设备协同工作的结构模型,给出相关的数据结构,讨论IPv6地址前缀的分配方案,设计负载均衡调度策略。

关键词： IPSec NAT-PT 过渡机制协同工作负载均衡

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改进的无后台数据库RFID认证协议

河南理工大学学报（自然科学版） 2016年第3期35卷 408-413,419页

作者：王国伟贾宗璞彭维平河南理工大学计算机学院河南焦作454000

针对采用接入表方法的无后台数据库的无线射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)认证协议存在的安全威胁和效率不足,提出了一种改进的无后台数据库RFID双向认证协议。协议基于Hash函数,通过伪随机数实现随机检索标识的动态更... 详细信息

针对采用接入表方法的无后台数据库的无线射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)认证协议存在的安全威胁和效率不足,提出了一种改进的无后台数据库RFID双向认证协议。协议基于Hash函数,通过伪随机数实现随机检索标识的动态更新和同步,并结合标签静态密钥降低阅读器和标签的计算复杂度以及标签的存储容量。BAN逻辑形式化安全证明、安全性能分析、效率分析表明,协议可以弥补同类RFID认证协议存在的机密性、拒绝服务以及去同步化等安全威胁,阅读器具有常数级的计算复杂度,标签具有更少的存储容量,适用于标签数量庞大的无后台数据库RFID系统。

关键词：无线射频识别认证协议无后台数据库 BAN逻辑 Hash函数

“以赛促学,以赛促教”的课程教学改革探索——以《大学计算机基础》课程教学改革为例

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科技资讯 2023年第2期21卷 171-174页

作者：庞晓艳彭维平马俊金河南理工大学河南焦作454003

随着互联网、5G等科学技术的不断发展,计算机基础成为了当代大学教育的必修课程。针对当前大学计算机基础课程课堂教学存在教学方式保守、学生学习积极性不高、考核方式的局限性等方面的现实问题,该文提出了基于“以赛促学、以赛促教”... 详细信息

随着互联网、5G等科学技术的不断发展,计算机基础成为了当代大学教育的必修课程。针对当前大学计算机基础课程课堂教学存在教学方式保守、学生学习积极性不高、考核方式的局限性等方面的现实问题,该文提出了基于“以赛促学、以赛促教”理念的《大学计算机基础》课程教学模式改革新思路。该方法将创新创业竞赛项目引入课堂教学过程、以目标为导向改革教学大纲、以竞赛为驱动培养学生学习兴趣等方面进行改革,提升课程教学效果,培养学生实践操作、团队协作等综合能力,进而推动大学计算机基础课程教学改革进程。

关键词：以赛促学以赛促教大学计算机基础课程改革学科竞赛